(57)【要約】  【課題】作業機械に生じた不測の事態などに対処するキャブ内のオペレータの要求に応えられる作業機械用表示装置を提供する。  【解決手段】作業機械のキャブ14が有するフロントウィンドウ24に、透過率の異なるフィルムを貼付して表示面部26を形成する。この表示面部26に対して、キャブ14内のオペレータ20が要求する視覚情報を提供する映写機27を設置する。映写機27は、運転席21の一側に位置するコンソールボックス22内に設ける。制御手段58は、作業機械にトラブルが発生したときに表示面部26の片隅にトラブル発生を表示し、作業機械の作動を強制停止するロック装置54の起動により表示面部26の全面にトラブルに対処する詳細情報を表示する。  【選択図】図１
2007008284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械の透明窓材に貼付された透過率の異なるフィルムにより形成された表示面部と、
この表示面部に対して設置され表示面部を介して作業機械のオペレータに視覚情報を提供する映写機と
を具備したことを特徴とする作業機械用表示装置。
【請求項２】
透明窓材は、フロントウィンドウである
ことを特徴とする請求項１記載の作業機械用表示装置。
【請求項３】
映写機は、運転席の一側に位置するコンソールボックス内に設けられた
ことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械用表示装置。
【請求項４】
作業機械にトラブルが発生したときに表示面部の片隅にトラブル発生を表示し、作業機械の作動を強制停止するロック装置の起動により表示面部の全面にトラブルに対処する詳細情報を表示する制御手段
を具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の作業機械用表示装置。
【請求項５】
視覚情報は、外部サーバとのデータ通信により更新される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の作業機械用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械に搭載された作業機械用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械において、不測のトラブルが発生した場合、オペレータは、マニュアルを取出して、トラブルに対応した項目を探し出して、その項目を読みながらトラブルに対処しているが、トラブルに対応した項目を探すのに手間がかかり、またマニュアルのみでは、オペレータが取得できる情報も限られている。さらに、簡単な資料を参照するときでも、作業を中断して作業機械のキャブから降りたりしているので、作業能率が落ちる。
【０００３】
一方、作業機械のリヤガラスに半透過式スクリーンを設け、このスクリーンに対して天井下面にプロジェクタを設け、このプロジェクタより半透過式スクリーンを透して外部に向けて情報を表示する表示装置を設け、作業現場の周辺住民に工事現場に関する情報をリアルタイムで伝達したり、作業機械の稼働中の注意情報を機械周囲の人に知らせることができるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３２３８６９号公報（第４−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、従来は、作業機械で発生したトラブルに対応し難いとともに、特許文献１に記載された発明も、作業機械のオペレータが要求する視覚情報は得られない問題がある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、作業機械に生じた不測の事態などに対処するオペレータに対して必要な視覚情報を提供できる作業機械用表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、作業機械の透明窓材に貼付された透過率の異なるフィルムにより形成された表示面部と、この表示面部に対して設置され表示面部を介して作業機械のオペレータに視覚情報を提供する映写機とを具備した作業機械用表示装置である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の作業機械用表示装置における透明窓材を、フロントウィンドウとしたものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の作業機械用表示装置における映写機が、運転席の一側に位置するコンソールボックス内に設けられたものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の作業機械用表示装置において、作業機械にトラブルが発生したときに表示面部の片隅にトラブル発生を表示し、作業機械の作動を強制停止するロック装置の起動により表示面部の全面にトラブルに対処する詳細情報を表示する制御手段を具備したものである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか記載の作業機械用表示装置における視覚情報が、外部サーバとのデータ通信により更新されるものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、作業機械の透明窓材に貼付された透過率の異なるフィルムにより形成された表示面部を介して、映写機より作業機械のオペレータに視覚情報を提供するので、作業機械のオペレータは、作業機械の稼働中であっても透明窓材の表示面部を介して作業機械に不測の事態などが発生したことを知ることができるとともに、その不測の事態などに対処するために必要とする視覚情報を得ることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、フロントウィンドウに貼付された透過率の異なるフィルムにより形成された表示面部は、作業中のオペレータにも目に付きやすく、見落としを防止できるとともに容易に見ることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、コンソールボックス内に設けられた映写機は、場所を取らず、また、オペレータから見やすい高さ位置に視覚情報を表示するのに適している。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、作業機械のオペレータは表示面部の片隅に表示されたトラブル発生表示によりトラブル発生を知ることができるとともに、表示面部の全面に表示されたトラブルに対処する詳細情報がオペレータの視界を遮るおそれがある状態での作業機械の作動をロック装置により強制停止させるので、オペレータの視界不良による誤操作を確実に防止できる。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、作業機械のオペレータは、外部サーバとのデータ通信により更新された最新の視覚情報を入手できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図１乃至図４に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図３は、油圧ショベル形の作業機械10を示し、下部走行体11に旋回軸受部12を介して上部旋回体13が旋回可能に設けられ、この上部旋回体13上にキャブ14とともに作業装置15が搭載されている。キャブ14の上部には、管理事務所16内に設置された外部サーバと通信衛星17を介してデータ通信をするための送受信器18およびアンテナ19が設けられている。
【００１８】
図１に示されるように、作業機械10のキャブ14内には、オペレータ20が座る運転席21が設置され、この運転席21の左右両側部にコンソールボックス22がそれぞれ配置され、これらのコンソールボックス22上に作業用の操作レバー23がそれぞれ設置され、運転席21の前方床面に走行用の操作ペダル（図示せず）が設置されている。
【００１９】
キャブ14は、前面に透明窓材としてのガラス製のフロントウィンドウ24、左右両側面にサイドウィンドウ（図示せず）、背面にリアウィンドウ（図示せず）をそれぞれ有するが、そのフロントウィンドウ24に対して作業機械用表示装置25が設けられている。
【００２０】
この作業機械用表示装置25は、フロントウィンドウ24に貼付された透過率の異なるフィルムにより形成された表示面部26と、この表示面部26に対して設置され表示面部26を介してキャブ14内のオペレータ20が要求する視覚情報を提供する映写機27とを具備している。
【００２１】
図２に示されるように、この映写機27は、運転席21の一側に位置するコンソールボックス22内に設けられている。このコンソールボックス22の前面には映写窓28が開口され、この映写窓28より映写機27から出力された映像がフロントウィンドウ24の表示面部26に向って投射される。図１に戻って、コンソールボックス22の上面には映写機27を手動操作するための操作スイッチ29が設けられている。
【００２２】
図１に示されるように、キャブ14の昇降口側に位置する他側のコンソールボックス22の上部側面には、キャブ14の昇降口を開閉する油圧ロックレバー31が開閉自在に設けられている。この油圧ロックレバー31は、オペレータ20がキャブ14内に昇降するために通路開放位置（図１の実線位置）に下げてある場合は、作業用の操作レバー23および走行用の操作ペダル（図示せず）を操作しても油圧回路が機能しないように油圧ロックするためのものであり、そのレバー基端カバー32内に設けられたリミットスイッチなどのロックレバースイッチ33により、油圧ロックレバー31が通路遮断位置（図１の２点鎖線位置）まで上がったロック解除状態と、そうでないロック状態とを識別検知する。
【００２３】
作業機械10に搭載されたエンジン34により駆動されるメインポンプ35は、タンク36内の作動油をコントロール弁37に加圧供給し、このコントロール弁37は、下部走行体11の走行モータ（図示せず）、旋回軸受部12の旋回モータ（図示せず）、作業装置15の各シリンダなどのアクチュエータ38に給排制御される作動流体（油）を方向制御および流量制御して、アクチュエータ38の動作を制御する。
【００２４】
コントロール弁37は、作業用の操作レバー23または走行用の操作ペダルにより手動操作された複数のパイロット弁44からパイロット圧出力通路45を経て供給されるパイロット圧を受けて変位する複数のスプールを内蔵している。
【００２５】
各パイロット弁44は、エンジン34によりメインポンプ35と共に駆動されるパイロットポンプ47からパイロット１次圧通路48を経て供給されたパイロット１次圧を、作業用の操作レバー23および走行用の操作ペダル（図示せず）の操作量にほぼ比例するパイロット２次圧まで減圧制御して前記パイロット圧出力通路45に出力する手動減圧弁である。
【００２６】
これらのパイロット弁44にパイロット１次圧を供給するパイロット１次圧通路48中にはロック用電磁弁51が設けられている。このロック用電磁弁51は、パイロット１次圧通路48をタンク通路53に連通するタンク位置Тから、外部からの電気信号（電流）をソレノイド52に受けて変位することでパイロット１次圧通路48を短絡させる連通位置Ｐに切換わる。
【００２７】
前記油圧ロックレバー31、ロックレバースイッチ33およびこのロック用電磁弁51などによって、作業機械の作動を強制停止するロック装置54が形成されている。
【００２８】
このロック装置54のロック用電磁弁51は、ソレノイド52への通電をオフにして図１に示されたロック状態にあるときは、パイロット弁44にパイロット１次圧を供給しないので、オペレータが作業用の操作レバー23および走行用の操作ペダル（図示せず）を操作してもコントロール弁37の各スプールを変位させることができず、したがって、作業機械10のアクチュエータ38を作動させないロック状態に制御できる。一方、このロック用電磁弁51が、ソレノイド52への通電をオンにして連通位置Ｐに切換わると、上記のロック状態を解除できる。
【００２９】
各パイロット弁44のパイロット圧出力通路45に、オペレータが作業用の操作レバー23および走行用の操作ペダル（図示せず）を操作した操作状態か操作していない非操作状態かを判別する操作判別手段55がそれぞれ設置されている。
【００３０】
これらの操作判別手段55は、各パイロット弁44のパイロット圧出力通路45に、シャトル弁56を介し圧力スイッチ57が接続されたもので、オペレータにより、少なくとも１つのパイロット弁44が一方向または他方向のいずれかの方向に操作されると、２つのパイロット圧出力通路45のいずれかよりコントロール弁37に対し出力されたパイロット圧を、シャトル弁56により外部へ導出して、圧力スイッチ57により検出することができる。
【００３１】
また、作業機械10に搭載された制御手段58は、演算装置および記憶装置などのハードウェアと、制御プログラムなどのソフトウェアを内蔵したコントローラであり、この制御手段58の入力部には、データ通信用の送受信器18と、制御手段58を介し作業機械用表示装置25の映写機27を手動操作するための操作スイッチ29と、油圧ロックレバー31が通路遮断位置にあるか否かを判別するロックレバースイッチ33と、作業用の操作レバー23および走行用の操作ペダル（図示せず）が操作状態か否かを判別する操作判別手段55の圧力スイッチ57などが接続されている。
【００３２】
一方、制御手段58の出力部には、作業機械用表示装置25の映写機27と、ロック用電磁弁51のソレノイド52と、作業機械10にトラブルが発生したときに警告などの必要最少限度の表示をするサブモニタ59などが接続されている。
【００３３】
この制御手段58は、作業機械10にトラブルが発生したときに表示面部26の片隅にトラブル発生を表示し、作業機械10の作動を強制停止するロック装置54の起動により表示面部26の全面にトラブルに対処する詳細情報を表示するように映写機27を制御する機能を備えている。
【００３４】
次に、図示された実施の形態の作用を説明する。
【００３５】
作業機械10に故障などの不測の事態（トラブル）が発生したときは、オペレータ20は、操作スイッチ29により、そのトラブルに対応するマニュアル記載内容を、制御手段58の記憶装置から検索して、または外部サーバからデータ通信により検索して、映写機27によりフロントウインドウ24の表示面部26に映写することで、オペレータは、このマニュアルを読みながらトラブルに迅速に対処できる。このとき、操作スイッチ29により、オン／オフ、表示ページの変更、画面の拡大縮小などを操作する。
【００３６】
また、メンテナンス情報、作業工程表、その他様々な視覚情報を、映写機27によりフロントウインドウ24の表示面部26に映写することで、オペレータは、作業機械10を稼働させて作業中でも必要な情報を得ることができる。
【００３７】
例えば、作業機械10の稼働中に、既存メインモニタの表示内容である機体各部の温度、圧力、燃料残量、メンテナンス時期などの機体情報を知りたい場合は、これらの機体情報をフロントウインドウ24の表示面部26に表示させると良い。これにより、既存メインモニタの廃止、または小型化すなわち必要最少限度の警告などの表示に限定するサブモニタ化が可能となる。
【００３８】
また、表示内容としては、作業上のガイド画面をフロントウィンドウ24の表示面部26に映し出し、これを見ながら作業をするようにしても良い。例えば、作業機械に設けられた作業用アタッチメント（ブレード）などを位置制御するとき、ＧＰＳ技術を用いて検出した実際のアタッチメント位置を、３次元的にコンピュータ化された現場計画の目標位置と比較し、計画を達成するために作業用アタッチメントの動作方向などを指示する信号を、フロントウィンドウ24の表示面部26に送って図形的にまたは数値で表示することでオペレータの作業操作を補助すると良い。
【００３９】
さらに、作業機械10を教習車両として用いる場合は、教習内容や操作手順を実際の操作と連動させて、フロントウィンドウ24の表示面部26に表示すると、教習教材を用意する必要がない。
【００４０】
なお、メンテナンス情報、作業工程表、スケジュールなどの視覚情報は、変更されやすいので、図３に示されるように、プロダクトリンク、ＧＰＳなどの機能を用いて、外部のサーバとのデータ通信により更新したものをフロントウィンドウ24の表示面部26に表示させると、オペレータは、運転席21に居ながら最新の視覚情報を入手できる。
【００４１】
次に、トラブル対応表示を自動表示にすると、オペレータの負担を軽減できるが、作業中の詳細表示は、走行または作業をする上で視界の妨げになる場合もあるので、そのような場合に対処できる制御手段58の機能を、図４に示されたフローチャートを参照しながら説明する。なお、このフローチャート中に記入した丸数字は、制御手順を示すステップ番号である。
【００４２】
（ステップ１）
制御手段58は、作業機械10の各部よりエラーコードが出たか否かを常に判断している。
【００４３】
（ステップ２）
エラーコードを感知したら、圧力スイッチ57からの圧力信号があるか否かを判断することで、作業機械10が走行中または作業中であるか否かを判断する。
【００４４】
（ステップ３）
作業機械10が走行中または作業中の場合は（ステップ２でＹＥＳの場合）、表示面部26の片隅にエラーコードなどのエラー表示をする。これにより、走行中または作業中の視界を確保する。
【００４５】
（ステップ４）
作業機械10が走行中でも作業中でもない場合は、油圧ロックレバー31が下がっているか否かを判断し、油圧ロックレバー31が下がっていない場合は、表示面部26の片隅にエラーコードなどのエラー表示をする。
【００４６】
（ステップ５）
油圧ロックレバー31が下がっている場合は（ステップ４でＹＥＳの場合）、ロック装置54のロック用電磁弁51がパイロット１次圧通路48をタンク通路53に連通しているので、作業用の操作レバー23および走行用の操作ペダル（図示せず）を誤操作しても、パイロット２次圧が発生せず、コントロール弁37を誤ってパイロット操作することがないので、表示面部26の全面に、エラーコードに対応する詳細情報を自動的に表示し、オペレータは、このエラーコードに対応する詳細情報を読みながらトラブル対処に専念できる。
【００４７】
次に、図示された実施の形態の効果を説明する。
【００４８】
作業機械10のキャブ14が有するフロントウィンドウ24に貼付された透過率の異なるフィルムにより形成された表示面部26を介して、映写機27よりキャブ14内のオペレータ20が要求する視覚情報を提供するので、作業機械10の稼働中であってもフロントウィンドウ24の表示面部26を介して作業機械10に不測の事態などが発生したことを知ることができるとともに、その不測の事態などに対処するためにオペレータ20が必要とする視覚情報を得ることができる。
【００４９】
フロントウィンドウ24に貼付された透過率の異なるフィルムにより形成された表示面部26は、作業中のオペレータ20にも目に付きやすく、見落としを防止できるとともに容易に見ることができる。
【００５０】
コンソールボックス22内に設けられた映写機27は、場所を取らず、また、オペレータ20から見やすい高さ位置に視覚情報を表示するのに適している。
【００５１】
キャブ14内のオペレータ20は表示面部26の片隅に表示されたトラブル発生表示によりトラブル発生を知ることができるとともに、表示面部26の全面に表示されたトラブルに対処する詳細情報がオペレータ20の視界を遮るおそれがある状態での作業機械10の作動をロック装置54により強制停止させるので、オペレータ20の視界不良による誤操作を確実に防止できる。
【００５２】
キャブ14内のオペレータ20は、外部サーバとのデータ通信により更新された最新の視覚情報を入手できる。
【００５３】
このようにして、従来は、資料を確認したり探したりするために、運転席21やキャブ14内から降りたりしているが、メンテナンス情報、作業工程表、その他様々な視覚情報をフロントウインドウ24の表示面部26に映写して、運転席21に座ったまま、あるいは作業中であっても、フロントウインドウ24の表示面部26から必要な情報を得るとともに、資料の確認をすることができる。
【００５４】
なお、図示された実施の形態では、作業機械用表示装置25をフロントウィンドウ24に適用しているが、この作業機械用表示装置25は、オペレータ20の側方に位置するサイドウィンドウ（図示せず）に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る作業機械用表示装置の一実施の形態を示すキャブ側面図および回路図である。
【図２】同上表示装置を装着したキャブの正面図である。
【図３】同上表示装置を搭載した作業機械のシステム構成図である。
【図４】同上表示装置の自動表示機能を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
10    作業機械
21    運転席
22    コンソールボックス
24    透明窓材としてのフロントウィンドウ
25    作業機械用表示装置
26    表示面部
27    映写機
54    ロック装置
58    制御手段
【図１】
2007008284.tif 000003
【図２】
2007008284.tif 000004
【図３】
2007008284.tif 000005
【図４】
2007008284.tif 000006